Damping of metallized bilayer nanomechanical resonators at room temperature

We investigate the influence of gold thin-films subsequently deposited on a set of initially bare, doubly clamped, high-stress silicon nitride string resonators at room temperature. Analytical expressions for resonance frequency, quality factor and damping for both in- and out-of-plane flexural modes of the bilayer system are derived, which allows for the determination of effective elastic parameters of the composite structure from our experimental data. We find the inverse quality factor to scale linearly with the gold film thickness, indicating that the overall damping is governed by losses in the metal. Correspondingly, the mechanical linewidth increases by more than one order of magnitude compared to the bare silicon nitride string resonator. Furthermore, we extract mechanical quality factors of the gold film for both flexural modes and show that they can be enhanced by complete deposition of the metal in a single step, suggesting that surface and interface losses play a vital role in metal thin-films

Finite time St\"uckelberg interferometry with nanomechanical modes

St\"uckelberg interferometry describes the interference of two strongly coupled modes during a double passage through an avoided energy level crossing. In this work, we experimentally investigate finite time effects in St\"uckelberg interference and provide an exact analytical solution of the St\"uckelberg problem. Approximating this solution in distinct limits reveals uncharted parameter regimes of St\"uckelberg interferometry. Experimentally, we study these regimes using a purely classical, strongly coupled nanomechanical two-mode system of high quality factor. The classical two-mode system consists of the in-plane and out-of-plane fundamental flexural mode of a high stress silicon nitride string resonator, coupled via electric gradient fields. The dielectric control and microwave cavity enhanced universal transduction of the nanoelectromechanical system allows for the experimental access to all theoretically predicted St\"uckelberg parameter regimes. We exploit our experimental and theoretical findings by studying the onset of St\"uckelberg interference in dependence of the characteristic system control parameters and obtain characteristic excitation oscillations between the two modes even without the explicit need of traversing the avoided crossing. The presented theory is not limited to classical mechanical two-mode systems but can be applied to every strongly coupled (quantum) two-level system, for example a spin-1/2 system or superconducting qubit

Signatures of two-level defects in the temperature-dependent damping of nanomechanical silicon nitride resonators

The damping rates of high quality factor nanomechanical resonators are well beyond intrinsic limits. Here, we explore the underlying microscopic loss mechanisms by investigating the temperature-dependent damping of the fundamental and third harmonic transverse flexural mode of a doubly clamped silicon nitride string. It exhibits characteristic maxima reminiscent of two-level defects typical for amorphous materials. Coupling to those defects relaxes the momentum selection rules, allowing energy transfer from discrete long wavelength resonator modes to the high frequency phonon environment

Coherent control of a nanomechanical two-level system

The Bloch sphere is a generic picture describing a coupled two-level system and the coherent dynamics of its superposition states under control of electromagnetic fields. It is commonly employed to visualise a broad variety of phenomena ranging from spin ensembles and atoms to quantum dots and superconducting circuits. The underlying Bloch equations describe the state evolution of the two-level system and allow characterising both energy and phase relaxation processes in a simple yet powerful manner. Here we demonstrate the realisation of a nanomechanical two-level system which is driven by radio frequency signals. It allows to extend the above Bloch sphere formalism to nanoelectromechanical systems. Our realisation is based on the two orthogonal fundamental flexural modes of a high quality factor nanostring resonator which are strongly coupled by a dielectric gradient field. Full Bloch sphere control is demonstrated via Rabi, Ramsey and Hahn echo experiments. This allows manipulating the classical superposition state of the coupled modes in amplitude and phase and enables deep insight into the decoherence mechanisms of nanomechanical systems. We have determined the energy relaxation time T1 and phase relaxation times T2 and T2*, and find them all to be equal. This not only indicates that energy relaxation is the dominating source of decoherence, but also demonstrates that reversible dephasing processes are negligible in such collective mechanical modes. We thus conclude that not only T1 but also T2 can be increased by engineering larger mechanical quality factors. After a series of ground-breaking experiments on ground state cooling and non-classical signatures of nanomechanical resonators in recent years, this is of particular interest in the context of quantum information processing

Dokumentation im öffentlich-rechtlichen Fernsehen

Die vorliegende Arbeit stellt eine Einführung in die Fachsprache der dokumentarischen Filmproduktion für das öffentlich-rechtliche Fernsehen in den Sprachen Deutsch und Ungarisch dar. Die Termini wurden mit großer Sorgfalt ausgewählt, die Autorin bemühte sich stets, zu jeder deutschsprachigen Eintragung das ungarische Äquivalent zu finden. Die Arbeit umfasst nicht alle Fachbegriffe zum Thema, da dieser Bereich der Sprache tagtäglich wächst, parallel zur Technologie des Fernsehens und anderer Fachbereiche, mit denen er eng verbunden ist. Im ersten Kapitel wird die Zielsetzung der Arbeit thematisiert sowie die Probleme aufgelistet, mit denen sich die Autorin während der Verwirklichung dieser Diplomarbeit auseinander setzen musste. Das zweite Kapitel gibt dem Leser einen kurzen und vereinfachten Einblick in die Terminologiewissenschaft, insbesondere in die übersetzungsorientierte Terminologiearbeit, die das Kernstück dieser Diplomarbeit bildet. Kapitel drei skizziert die Aufgaben von öffentlich-rechtlichen Fernsehsendern, als Beispiel werden der österreichische ORF und das ungarische MTV sowie das Duna TV angeführt. Die Schwerpunkte des Kapitels liegen unter anderem auf dem öffentlichen Auftrag dieser Fernsehanstalten (basierend auf dem jeweiligen Mediengesetz) sowie auf der Finanzierung. Kapitel vier befasst sich mit den verschiedenen dokumentarischen Formaten, die im Fernsehen anzutreffen sind, nachdem eine kurze Geschichte der ersten wichtigen Dokumentarfilmemacher vorgestellt wurde. Diese ersten vier Kapitel dienen dazu, ein allgemeines und umfassendes Bild vom Fachgebiet zu präsentieren, in das die im fünften Kapitel angeführten Fachbegriffe eingebettet sind. Die deutschsprachigen terminologischen Einträge sind im Glossar alphabetisch sortiert. Jeder Eintrag enthält mindestens eine klare Definition und einen Kontext, beides mit genauer Quellenangabe. Synonyme wurden nach genauer Prüfung ebenfalls mit einer Quellenangabe angeführt. Im 6. Kapitel, im Resumee wird eine abschliessende Schlussfolgerung präsentiert, die die Ergebnisse der Recherche und Erstellung der Terminologie des Fachgebiets Dokumentation im öffentlich-rechtlichen erläutert. Im Index auf Deutsch (Kapitel 7) sowie auf Ungarisch (Kapitel 8) findet der Leser schnell und effizient die gesuchten Termini. In der elektronischen Form der Arbeit ermöglicht eine Verknüpfung zum jeweiligen Fachwort das schnelle Erreichen der terminologischen Eintragung. Die Autorin möchte mit dieser Arbeit eine Art Klärung der Begriffe dieses Fachgebietes bewirken, da manche Termini oft nicht ganz treffend und zielgerichtet angewendet werden. Viele dieser Fachwörter existieren bereits seit mehreren Jahrzehnten, manche sind erst seit ein paar Jahren in Gebrauch, aber mit großer Wahrscheinlichkeit wird der in dieser Arbeit angeführte Bestand an Fachwörtern in Zukunft noch viel genutzt werden

Evidenzialität im Russischen und Bulgarischen

Die Arbeit beschäftigt sich sowohl mit der theoretischen Beschreibung von Evidenzialität und ihrer Beziehung zu Modalität als auch mit der konkreten Realisierung dieser Domäne im Russischen und Bulgarischen. In diesem Zusammenhang werden lexikalische Evidenzialitätsmarkierungen in den beiden Sprachen sowie der bulgarische Renarrativ besprochen

A universal platform for magnetostriction measurements in thin films

We present a universal nanomechanical sensing platform for the investigation of magnetostriction in thin films. It is based on a doubly-clamped silicon nitride nanobeam resonator covered with a thin magnetostrictive film. Changing the magnetization direction within the film plane by an applied magnetic field generates a magnetostrictive stress and thus changes the resonance frequency of the nanobeam. A measurement of the resulting resonance frequency shift, e.g. by optical interferometry, allows to quantitatively determine the magnetostriction constants of the thin film. We use this method to determine the magnetostriction constants of a 10nm thick polycrystalline cobalt film, showing very good agreement with literature values. The presented technique can be useful in particular for the precise measurement of magnetostriction in a variety of (conducting and insulating) thin films, which can be deposited by e.g. electron beam deposition, thermal evaporation or sputtering

The core effector Cce1 is required for early infection of maize by Ustilago maydis

The biotrophic pathogen Ustilago maydis, the causative agent of corn smut disease, infects one of the most important crops worldwide – Zea mays. To successfully colonize its host, U. maydis secretes proteins, known as effectors, that suppress plant defense responses and facilitate the establishment of biotrophy. In this work, we describe the U. maydis effector protein Cce1. Cce1 is essential for virulence and is upregulated during infection. Through microscopic analysis and in vitro assays, we show that Cce1 is secreted from hyphae during filamentous growth of the fungus. Strikingly, Δcce1 mutants are blocked at early stages of infection and induce callose deposition as a plant defense response. Cce1 is highly conserved among smut fungi and the Ustilago bromivora ortholog complemented the virulence defect of the SG200Δcce1 deletion strain. These data indicate that Cce1 is a core effector with apoplastic localization that is essential for U. maydis to infect its host

Non-adiabatic dynamics of two strongly coupled nanomechanical resonator modes

The Landau-Zener transition is a fundamental concept for dynamical quantum systems and has been studied in numerous fields of physics. Here we present a classical mechanical model system exhibiting analogous behaviour using two inversely tuneable, strongly coupled modes of the same nanomechanical beam resonator. In the adiabatic limit, the anticrossing between the two modes is observed and the coupling strength extracted. Sweeping an initialized mode across the coupling region allows mapping of the progression from diabatic to adiabatic transitions as a function of the sweep rate